激光与高Z介质耦合的参量分析

采用量纲分析方法,解析地描述了脉冲强激光产生等离子体的流体动力学状态,根据密度特征把等离子体划分成不同的区域,并推导出了激光等离子体参量与激光参数以及靶材参数的定标关系,和有关结果比较符合得较好.     

激光等离子体密度条纹的产生和衰减

本文报道一个新的激光与等离子体相互作用的宏观理论.根据宏观流体动力学的双流体模型,计算机数值模拟的结果表明,由于激光等离子体密度条纹的产生和衰减的周期性导致了入射激光反射率的周期性变化,说明激光与等离子体的相互作用过程不是连续的.该理论能成功地解释近年来的实验结果.利用宽频带激光打靶和无规位相片可以抑制密度条纹,提高激光能量向等离子体输运的效率.     

YAG激光焊接等离子体电信号检测与焊接模式分析

激光等离子体中包含了反映激光焊接过程特征的信息。利用激光等离子体光电信号同步检测系统,检测激光等离子体的光电信号并进行光电信号的对比分析,阐明了电信号与等离子体温度之间的关系;对A304不锈钢、430不锈钢、碳钢Q235等材料的激光表面自熔焊接过程的等离子体电信号进行了实时检测及概率密度分布分析,对深熔焊特征最明显的A304不锈钢进行了电信号概率密度分布的标准差分析。研究结果表明:利用激光等离子体电信号能够实时反映激光焊接等离子体的温度变化的特点,可以根据激光等离子体电信号概率密度分布来分析激光焊接模式的特点,进一步的标准差分析法可以判断A304不锈钢激光焊接的模式。     

激光等离子体流场的数值模拟

本文采用二阶精度迎风ＴＶＤ格式对轴对称的激光等离子体流进行了数值计算，模拟研究了Ｎｄ：ＹＡＧ高功率脉冲激光与铝靶作用时等离子体场的形成过程，获得与实验结果一致的时间相关解。     

激光烧蚀平面碳靶的等离子体形态演化

激光等离子体推进是未来航空航天领域极具应用前景的前沿技术之一,而激光等离子体的形态演化成为激光等离子体冲击波推进的必要条件。本文基于激光等离子体形成的基本理论,模拟了激光碳等离子体的形态参数。之后利用波长为1.064μm、脉宽约10 ns的Nd∶YAG激光器等设备研究了不同激光功率密度下碳等离子体的形态参数,测量数据证实了理论结果。此外,由彩色数字摄像机拍摄的图像表明,当激光器的工作电压从700 V上升到1100 V时,观察到激光碳等离子体从发育不全到充分发育,再到发育过度的演化过程。因此,激光碳等离子体充分发育的条件是：激光器的工作电压调节到850 V,平均输出能量达157.1mJ,功率密度为4.45×10⁹ W/cm²。因等离子体的发育程度关系到激光等离子体冲击波的传播及作用,其研究成为激光等离子体冲击波推进的重要环节。     

等离子体再辐射对紫外激光-靶耦合效率的影响

在对激光产生的等离子体做等温膨胀的假定下 ,应用解析方法研究了紫外强激光脉冲辐照金属靶材时 ,计及等离子体再辐射对激光 靶材耦合效应的影响。其结果与有关实验数据相一致 ,合理地解释了实验结果。     

由激光靶冲量耦合实验结果判定激光支持爆轰波点燃阈值

根据激光吸收区等离子体组分与激光功率密度的关系判定激光支持爆轰波(LSDW)的点燃阈值。在激光靶冲量耦合实验的基础上,用悬摆动力学方程计算了激光支持爆轰波对铝靶冲量和冲量耦合系数;继而由靶冲量与激光吸收区膨胀介质(等离子体和气体)比热比的Jouguet条件,以及由二维流体动力学数值模拟获得的激光靶冲量随时间的变化过程,得到了激光吸收区介质的比热比随激光功率密度的变化情况,由此可得激光吸收区介质比热比随激光功率密度的增大而减少的结论;根据等离子体和气体比热比的差异定量分析了不同激光功率密度条件下激光吸收区气体和等离子体的构成。由等离子体含量随激光功率密度的变化关系得到了激光支持爆轰波的点燃阈值在(1.62±0.01)×108~(2.10±0.07)×108W/cm2间的结果。     

激光诱导等离子体加工石英微通道的损伤模型

利用调Q的Nd∶YAG激光器输出的纳秒激光脉冲诱导等离子体加工石英微通道,加工深度可达4.2 mm,通道内壁光滑。本文对激光脉冲与物质相互作用的移动损伤模型进行了研究,建立了适用于纳秒激光脉冲诱导等离子体加工石英微通道的损伤模型,利用损伤模型分析了通道特点,模型结果与实验结果基本相符。     

铝合金CO2激光深熔焊接过程中等离子体的热力学行为研究

结合光学多通道分析仪和高速摄像仪的观测结果,对6061铝合金CO2激光深熔焊接过程中等离子体的热力学行为进行了研究。分析了稳定的激光焊接过程初始阶段和焊接过程中及焊接过程不稳定时的等离子体热力学行为。实验结果表明,激光深熔焊接在初始阶段,等离子体的电子温度和离子温度偏离较大,并逐渐趋于平衡,温度梯度也逐渐变小;在稳定的焊接过程中激光功率的增加对等离子体的温度影响较小,等离子体尺寸变化对焊缝截面有重要的影响;等离子体温度急剧增加时,小孔内气压的剧增会引起等离子体上下起伏,使焊接过程中断或产生气体,而等离子体尺寸大小的波动则会影响焊缝成形。     

纳秒紫外激光空气电离及等离子体导电实验研究

为了验证纳秒紫外激光大气等离子体通道技术的可行性,采用实验方法研究了248nm远紫外激光与实验室空气的相互作用,测试了相应的电离击穿阈值;尝试建立了连续的激光等离子体电离通道,并进行了激光等离子体通道直流电传输实验,得到的数据显示,在180m J单脉冲能量作用下,连续闪光柱长度8mm,可导电区长度约20mm。结果表明,纳秒紫外激光建立连续激光等离子体导电通道是可行的。     

激光威胁与对策

激光威胁主要来自于激光制导、激光雷达和激光测距等激光探测方式。要实现激光安 全,可以通过减小激光在大气中的透过率,降低激光从目标的回波能量,以及通过干扰激光威胁系统对激光信息的处理方式等手段。由于目前多种制导方式的复合利用,实现复合隐身成为当前的一个重要课题。本文分析了激光威胁方式和原理,提出了实现激光安全的途径。     

方兴未艾的二极管泵浦的激光晶体材料

简要叙述了半导体激光器现存的一些问题和二极管泵浦固体激光器的特点,评述二极管泵浦激光晶体材料的最新进展。     

外军激光类防空反导装备发展路线分析

研究了欧美军事强国开展的多项激光类防空反导装备研发和应用转化过程,结合外军发展的典型激光对抗装备的性能及其特点,介绍了国外激光类防空反导装备的发展历程以及装备的研制情况。指出了在现代战争中发展激光类防空反导装备的优势和重要性,分析总结了外军激光类防空反导装备的发展现状和趋势。     

准分子激光对钛搪瓷打标的研究

用308nm准分子激光对钛搪瓷进行了打标实验,在适当的功率密度下,获得了精细可见的标记.该能量密度远低于红外激光对陶瓷类材料打标的能量密度,也比基于汽化刻蚀原理用紫外激光对陶瓷材料打标的能量密度低得多.通过实验得出了打标的阈值和优选参数,对准分子激光作用变色的机理进行了分析.     

激光剥离技术在柔性电子制造领域的应用研究进展

激光剥离技术通过脉冲激光辐照致材料烧蚀实现器件向终端基底的转移,具有一定的材料适用性和工艺兼容性,已成为近年来柔性电子器件制造的新兴关键技术。从激光剥离技术的基本机制和工艺特点出发,对激光剥离技术在不同柔性电子器件制造中的研究现状进行调研和介绍,重点阐述激光剥离技术应用中的新工艺与新理论。对激光剥离技术今后的发展方向,特别是超快激光在技术中的应用可能性进行了总结和展望。     

激光冲击强化对激光焊接件气蚀行为的影响

采用高能激光束对厚板激光焊接件进行激光冲击强化(LSP)处理,并利用X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、高精度电子天平和扫描电镜(SEM)观察分析手段研究了激光冲击强化对激光焊接件抗气蚀性能的影响。试验结果表明,增加激光冲击强化脉冲能量气蚀后,激光焊接件马氏体强度相对提高、马氏体剥落得到抑制,表面和横截面硬度增加,累积质量损失和表面气蚀破坏面积减小。随着激光能量的增加,马氏体晶粒细化,气蚀后表面起伏组织变浅、变疏,表面裂纹萌生扩展得到减缓抑制,因此激光焊接件抗气蚀性能增强。另外,激光焊接件焊缝区的抗气蚀性能优于热影响区(HAZ)的抗气蚀性能。     

短脉冲激光清洗细微颗粒的研究进展

综述了短脉冲激光清洗细微颗粒技术的研究进展状况,介绍了其研究背景和基本理论模型;阐述了它的应用成果,包括短脉冲激光清洗细微颗粒的"干式"清洗技术和"液膜"清洗技术;总结了该技术对细微颗粒清洗效果的影响因素及规律;并展望了该技术今后的发展方向.     

原子干涉仪中拉曼激光的相位-频率双调制稳频

为降低拉曼激光的频率噪声,提出了一种相位-频率双调制稳频技术。用光纤电光相位调制器对激光进行调制并产生大失谐边带;用射频信号对光纤相位调制器的微波驱动信号进行频率调制,通过锁相放大法将一个大失谐边带锁到铷原子的饱和吸收谱线上。利用该技术实现了拉曼种子激光的稳频和2 GHz的移频,拉曼激光的线宽大幅压窄到56 kHz,预期拉曼激光频率噪声引起的原子干涉重力仪的单次测量噪声可降低到7×10-9/s2。     

提高激光反馈扫描显微镜轴向分辨率的实验研究

提出并实验研究了几种可以提高激光反馈扫描显微镜轴向分辨率的方法，一种方法是对常规激光反馈实验中的探测技术进行了改进，用渥拉斯顿棱镜把垂直偏振光分开探测，轴向分辨率可以提高约2．9倍；另一种方法是用双频激光器中产生的偏振态相互垂直的O光和e光作为反馈光代替了传统的单一光的反馈，轴向分辨率被提高了约2倍；第三种方法是用双频激光器中产生的O光或e光作为反馈光，轴向分辨率可以提高约2．5倍。实验结果表明，利用偏振态相互垂直的光之间的模竞争效应可以有效地提高扫描显微镜的轴向分辨率。     

激光二极管端面抽运Nd:YAG的端面形变

研究了端面抽运Nd：YAG晶体的抽运面形变场分布，采用一种新的测量端面形变场分布的实验方法——光束扫描法。让参考光沿晶体的端面小步距扫描，比较有无抽运光时各扫描点在探测面上光点位置的移动情况，通过几何分析与数值计算，可逐段得到端面的形变场分布。通过与理论上在理想模型下所求解的结果比较，发现实验值与理论值基本一致，晶体的端面形变场最大峰值处的抽运光在端面的聚焦位置处。另外发现端面的形变场分布的对称性受抽运光对称性影响，且曲线不光滑。该方法解决了端面抽运Nd：YAG晶体的抽运面形变场分布难以测量的问题，旦易于实现和操作。